陜西省西安市2013屆高三物理二輪復(fù)習(xí)能力演練 專題6 振動與波、光學(xué)、執(zhí)掌、原子物理

1、陜西省西安市2013屆高三物理二輪復(fù)習(xí)能力演練 專題6 振動與波、光學(xué)、執(zhí)掌、原子物理一、選擇題(10×4分)1目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素下列有關(guān)放射性知識的說法中，正確的是()A衰變成 要經(jīng)過6次衰變和8次衰變B氡的半衰期為3.8天，若有4個氡原子核，則經(jīng)過3.8天后就一定只剩下2個氡原子核C放射性元素發(fā)生衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的D射線與射線一樣是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比射線弱【解析】由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知A正確；放射性同位素存在半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，對于大量的原子核才成立，4個氡原子核經(jīng)過

2、3.8天后可能剩4個，也可能剩3個，還可能剩2個或1個都不剩，B錯誤；衰變的方程為：，C正確；射線是高速電子，不是電磁波，D錯誤答案AC2一列簡諧橫波沿x軸所在直線傳播，圖示為某時刻的波形圖，其中A處到O的距離為0.5 m，此時A處的質(zhì)點沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，再經(jīng)0.02 s第一次到達(dá)波谷，則()A這列波的波長為1 mB這列波的頻率為100 HzC這列波的波速為25 m/sD這列波的傳播方向沿x軸負(fù)方向【解析】由A點正沿y軸負(fù)方向振動可知波向x軸的負(fù)方向傳播，D正確又由題意及圖象可知1 m，T0.08 s，故f12.5 Hz，v12.5 m/s答案AD3地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)，它與外界的熱交

3、換忽略不計已知大氣壓強(qiáng)隨高度增加而降低，則該氣團(tuán)在此上升過程中(不計氣團(tuán)內(nèi)分子間的勢能)2008年高考·重慶理綜卷()A體積減小，溫度降低B體積減小，溫度不變C體積增大，溫度降低D體積增大，溫度不變【解析】本題考查氣體的有關(guān)知識，屬于中等難度題目隨著空氣團(tuán)的上升，大氣壓強(qiáng)也隨著減小，那么空氣團(tuán)的體積會增大，空氣團(tuán)對外做功，其內(nèi)能會減小，因為不計分子勢能，所以內(nèi)能由其溫度決定，則其溫度會降低所以空氣團(tuán)的體積增大、溫度降低、壓強(qiáng)減小答案C4“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核(稱為母核)俘獲一個核外電子，使其內(nèi)部的一個質(zhì)子變成中子，并放出一個中微子，從而變成一個新核

4、(稱為子核)的過程中微子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量，且不帶電，很難被探測到，人們最早就是通過子核的反沖而間接證明中微子的存在的若一個靜止的原子核發(fā)生“軌道電子俘獲”，衰變成子核并放出中微子，則下列說法正確的是()A母核的質(zhì)量數(shù)等于子核的質(zhì)量數(shù)B母核的電荷數(shù)大于子核的電荷數(shù)C子核的動量與中微子的動量相同D子核的動能大于中微子的動能【解析】這一核反應(yīng)中粒子的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)減少一個，選項A、B正確；子核與中微子的動量大小相等、方向相反，選項C錯誤；又由Ek，故子核的動能遠(yuǎn)小于中微子的動能，選項D錯誤答案AB5用如圖所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象圖甲是點燃的酒精燈(在燈芯上灑些鹽)，圖乙是豎立的附

5、著一層肥皂液薄膜的金屬線圈，將金屬線圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是2008年高考·上海物理卷()A當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)30°時，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°B當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)45°時，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°C當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)60°時，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°D干涉條紋保持不變【解析】金屬線圈的轉(zhuǎn)動，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知，干涉條紋與金屬線圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動無關(guān)，仍然是水平的干涉條紋，故D正確答案D6在應(yīng)用電磁波的特性時，下列符合實際的是()A醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒B醫(yī)院里常用

6、紫外線對病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒C人造衛(wèi)星對地球拍攝時利用紫外線照相有較好的分辨率D人造氣象衛(wèi)星對地球拍攝時利用紅外線照相是利用紅外線透射率高和熱效應(yīng)強(qiáng)【解析】紫外線的化學(xué)效應(yīng)明顯，還具有生理作用，故常用來對病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒；而X射線的穿透力強(qiáng)，生理作用、化學(xué)效應(yīng)并不明顯，不能用于手術(shù)室消毒，常用以透視，故B正確，A錯誤因為任何物質(zhì)都會發(fā)出紅外線，且發(fā)射的波長與溫度有關(guān)，紅外線的波長長，透過云霧和微塵能力強(qiáng)，故常用于拍攝氣象云圖而地球周圍傳播的紫外線極少，無法用紫外線感光來拍攝地球的狀況答案BD7如圖所示，已知用光子能量為2.82 eV 的紫色光照射光電管中的金屬涂層時，電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)

7、若將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，電流表的示數(shù)恰好減小到0，電壓表的示數(shù)為1 V，則該金屬涂層的逸出功約為() A2.9×1019 JB4.5×1019 JC2.9×1026 JD4.5×1026 J【解析】由電場力做功的公式可知，當(dāng)光電子的最大初動能EkeU0時，光電流為零，故知Ek1.6×1019 J，所以WhEk2.9×1019 J答案A8下列關(guān)于分子運(yùn)動和熱現(xiàn)象的說法中，正確的是()A氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子存在斥力的緣故B100 的水變成100 的水蒸氣，其分子之間的勢能增加C對于

8、一定量的氣體(分子間的作用力不計)，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱D如果氣體分子總數(shù)不變，氣體溫度升高，則壓強(qiáng)必然增大【解析】氣體分子之間的引力大于斥力，但都小到可忽略不計，氣體失去了容器的約束時會散開是因為氣體分子熱運(yùn)動的緣故，故A錯誤；100°的水變成100的水蒸氣的過程吸收熱量，內(nèi)能增加，但分子平均動能并沒有增加，說明分子勢能增加了，故B正確；氣體的體積增大，分子密度變小，而壓強(qiáng)保持不變，說明分子的平均動能增大，內(nèi)能增大了，由UWQ，W0，得QU|W|，故C正確；氣體的溫度升高，分子的平均動能增大，若體積膨脹較大，分子密度變小，氣體壓強(qiáng)也可能減小或不變，D錯誤答案

9、BC9一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，其振幅為2 cm已知在t0時刻相距30 m的a、b兩質(zhì)點的位移都是 1 cm，但運(yùn)動方向相反，其中a質(zhì)點沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，如圖所示則()Aa、b兩質(zhì)點的平衡位置間的距離為半波長的奇數(shù)倍Bt0時刻a、b兩質(zhì)點的加速度相同Ca質(zhì)點的速度最大時，b質(zhì)點的速度為零D當(dāng)b質(zhì)點的位移為2 cm時，a質(zhì)點的位移為負(fù)【解析】a、b兩質(zhì)點的間距可能小于半個波長，或為nx，A錯誤；t0時刻a、b兩質(zhì)點的位移相同，故加速度相同，B正確；在a由此刻到達(dá)平衡位置的時間內(nèi)，a的平均速率大于b的平均速率，故這一時間內(nèi)b還沒有到達(dá)波峰，當(dāng)b到達(dá)波峰時a已處于x軸的下方，故C錯誤、D正確答案

10、BD10圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象則從該時刻起()A經(jīng)過0.35 s后，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離B經(jīng)過0.25 s后，質(zhì)點Q的加速度大于質(zhì)點P的加速度C經(jīng)過0.15 s后，波沿x軸的正方向傳播了3 mD經(jīng)過0.1 s后，質(zhì)點Q的運(yùn)動方向沿y軸的正方向【解析】圖乙描述的是圖甲中P點的振動圖象由圖乙不難看出P點的振動周期為0.2 s，零時刻質(zhì)點P處于平衡位置且將沿y軸負(fù)方向振動因此，圖甲的波動圖象將沿x軸的正方向傳播，Q點在該時刻將沿y軸正方向振動，由于在同一列波中各個質(zhì)點的振動周期相同，經(jīng)過0.35 s(即 T)后，Q點

11、將處于x軸下方某處但不是位于波谷位置，而P點將處于波峰位置，則選項A正確；經(jīng)過0.25 s(即 T)后，Q點將處于x軸上方某處但不是位于波峰位置，而P點將處于波谷位置，則該時刻Q點的加速度小于P點的加速度，故選項B錯誤；由v可知波速為 20 m/s，經(jīng)過0.15 s(即 T)后，波沿x軸的正方向傳播了3 m，則選項C正確；經(jīng)過0.1 s (即 T)后，Q點的運(yùn)動方向沿y軸的負(fù)方向，故選項D錯誤答案AC二、非選擇題(共60分)11(6分)有兩位同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室，各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù)，并由

12、計算機(jī)繪制了T2L圖象，如圖甲所示去北大的同學(xué)所測實驗結(jié)果對應(yīng)的圖線是_(填“A”或“B”)另外，在南大做探究的同學(xué)還利用計算機(jī)繪制了兩種單擺的振動圖象(如圖乙所示)，由圖可知，兩單擺的擺長之比_【解析】由T2，可得g因為g北g南，故北大實驗結(jié)果對應(yīng)圖線B又由圖乙可知()2答案B(3分)(3分)12(9分)在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，已經(jīng)準(zhǔn)備的器材有：油酸酒精溶液、滴管、淺盤和水、玻璃板、彩筆和坐標(biāo)紙要完成本實驗，還欠缺的器材有_已知油酸酒精溶液中油酸的體積比濃度為0.05%,1 mL這樣的溶液合80滴現(xiàn)將1滴該溶液滴在水面上，這滴溶液中純油酸的體積是_m3 用彩筆描繪出油膜輪廓線

13、后，印在坐標(biāo)紙上，如圖所示已知坐標(biāo)紙每一小格的邊長為1 cm，則油膜的面積為_m2 根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，估算油酸分子的直徑是_m(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)答案量筒、痱子粉(2分)6.25×1012(2分)1.25×102(2分)5×1010(3分)13(10分)在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，準(zhǔn)備了下列儀器：A白熾燈B雙窄縫片C單窄縫片D濾光片E毛玻璃光屏(1)把以上儀器安裝在光具座上，自光源起合理的順序是_(填字母)(2)在某次實驗中，用某種單色光通過雙縫在光屏上得到明暗相間的干涉條紋，其中亮紋a、c的位置利用測量頭上的分劃板確定，如圖所示其中表示a紋位置(如圖甲

14、所示)的手輪讀數(shù)為_mm，表示c紋位置(如圖乙所示)的手輪讀數(shù)為_mm (3)已知雙縫間的距離為0.18 mm，雙縫與屏的距離為500 mm，則單色光的波長為_m答案(1)ADCBE(4分)(2)1.790(2分)4.940(2分)(3)0.567(2分)14(11分)利用插針法可以測量半圓柱形玻璃磚的折射率實驗方法如下：在白紙上作一直線MN，并作出它的一條垂線AB，將半圓柱形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上，它的直徑與直線MN重合，在垂線AB上插兩個大頭針P1和P2，如圖甲所示， 然后在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針， 可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，從而求出玻璃的折射率實驗

15、室中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外，還有量角器等甲(1)某學(xué)生用上述方法測量玻璃的折射率，在他畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在半圓柱形玻璃磚右側(cè)的區(qū)域內(nèi)，無論從何處觀察，都無法透過玻璃磚同時看到P1、P2的像，原因是_，他應(yīng)采取的措施是_(2)為了確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，在玻璃磚的右側(cè)，最少應(yīng)插_枚大頭針(3)請在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)估計所插大頭針的可能位置(用“×”表示)，并作出光路圖為了計算折射率，應(yīng)該測量的量有：_(在光路圖上標(biāo)出)，計算折射率的公式是_答案(1)光線P1P2垂直于界面進(jìn)入半圓柱形玻璃磚后到達(dá)圓弧面上的入射角大于臨界

16、角，發(fā)生全反射現(xiàn)象，光不能從圓弧面折射出來(2分)向上移動半圓柱形玻璃磚，使到達(dá)圓弧面上的光線的入射角小于臨界角(2分)(2) 1(2分)(3)光路圖如圖乙所示(2分)乙入射角i和折射角r(2分)n(1分)15(12分)與其他能源相比，核能具有能量密度大、地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能(1)核反應(yīng)方程式 aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，X為待求粒子，a為X的個數(shù)則X為_，a_以mU、mBa、mKr分別表示、的質(zhì)量，mn、mp分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程

17、中放出的核能E_(2)有一座發(fā)電功率P1.00×106 kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率40%假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程放出的核能E2.78×1011 J，的質(zhì)量MU390×1027 kg求每年(1年3.15×107 s)消耗的的質(zhì)量【解析】(1)依據(jù)核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒定律可判斷：X為中子()，且a3(2分)據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程Emc2可得：EmU(mBamKr2mn)·c2(4分)(2)由題意知：P1.00×106 kWt3.15×107 s因為WPt(1分)W總(1分)

18、故核反應(yīng)次數(shù)n(1分)每年消耗 的質(zhì)量為：M總nMU·MU1104.77 kg(3分)答案(1)中子()3mU(mBamKr2mn)·c2(2)1104.77 kg16(12分)太陽帆飛船是利用太陽光的壓力進(jìn)行太空飛行的航天器，由于太陽光具有連續(xù)不斷、方向固定等特點，借助太陽帆為動力的航天器無須攜帶任何燃料在太陽光光子的撞擊下，航天器的飛行速度會不斷增加，并最終飛抵距地球非常遙遠(yuǎn)的天體現(xiàn)有一艘質(zhì)量為663 kg的太陽帆飛船在太空中運(yùn)行，其帆面與太陽光垂直設(shè)帆能100%地反射太陽光，帆的面積為66300 m2，且單位面積上每秒接受到的太陽輻射能量E01.35×103 J，已知太陽輻射的光子的波長絕大多數(shù)集中在波長為2×107 m1×105 m波段，計